Impact du stress hydrique sur les émissions d'isoprène de Quercus pubescens Willd

Les composés organiques volatils biogéniques (COVB) sont des molécules issues du métabolisme secondaire des végétaux, dont l'émission peut être modulée (en intensité et en terme de diversité de molécules) par les conditions environnementales. Parmi ces composés, l'isoprène a été particulièrement étudié du fait des flux d'émission important, et de sa forte implication dans la photochimie troposphérique. Cependant, tous les mécanismes d'action des contraintes (en particulier environnementales) sont encore mal connus, et notamment l'impact du stress hydrique reste encore contradictoire. Dans un contexte de changement climatique, les modèles climatiques prévoient que ce type de stress va particulièrement impactée la région méditerranéenne d'ici 2100. Dans ces travaux de thèse, il s'agit de s'intéresser à l'impact du stress hydrique sur les émissions d'isoprène du chêne pubescent(Quercus pubescens Willd). Cette espèce d'arbre, largement représentée en région méditerranéenne, notamment en France, est également fortement émettrice d'isoprène (un composé organique volatil dont on estime qu'il s'agit de la seconde source biogénique des émissions de polluant en Europe). Deux études sont menées, l'une au laboratoire en conditions contrôlées, l'autre sur le terrain. La première, effectuée en pépinière sur de jeunes chênes pubescent, a consisté à appliquer un stress hydrique modéré et sévère tout au long de la période de végétation des chênes (avril à octobre). Elle a permis de mettre en évidence une augmentation significative des émissions d'isoprène des arbres modérément stressés alors qu'aucune modification des émissions n'a été observée pour les arbres stressés. La seconde expérimentation a consisté à faire un suivi saisonnier in situ du stress hydrique au sein d'une chênaie pubescente (à l'Oak Observatory at OHP ou O3HP) habituée à subir de longues périodes de stress hydrique. Ainsi un stress hydrique amplifié a été appliqué au moyen d'un système d'exclusion de pluie (toit déroulant au-dessus de la canopée), permettant de recréer une diminution de la quantité de pluie de 30%. Lors de cette expérimentation, il a été mis en évidence que le stress hydrique amplifié augmentait significativement les facteurs d'émission d'isoprène des arbres. La base de données expérimentale ainsi constituée a permis le développement, par réseau de neurones artificiels (RNA), d'un algorithme d'émission d'isoprène réduisant significativement les incertitudes des autres paramétrisations disponibles. Il a ainsi pu être mis en évidence l'impact prédominant du contenu en eau du sol sur les variations d'émission d'isoprène. En savoir plus, sur cette thèse.